В настоящее время открыто 118 химических элементов. Все они способны образовывать химические вещества с помощью химических связей. Что такое химический элемент, и с помощью каких связей образуются новые вещества?
Что такое химический элемент?
Определенный вид атомов называют химическим элементом. В настоящее время известно 118 химических элементов. Каждый элемент обозначают символом, который представляет одну или две буквы из его латинского названия. Например, водород обозначают латинской буквой H – первой буквой латинского названия этого элемента Hydrogenium.
Все достаточно хорошо изученные элементы имеют символы и названия, которые можно найти в Периодической системе, где все они расположены в определенном порядке.
Главным свойством атома, относящим его к определенному элементу, является заряд ядра
Химические связи
Образование химических веществ происходит с помощью химических связей. Химической связью называют силы, удерживающие атомы в молекулах или кристаллах. Эти силы носят электростатический характер, ядра связанных атомов притягиваются вследствие наличия области повышенной электронной плотности между ними.
Увеличение электронной плотности происходит вследствие перекрывания электронных орбиталей в области связывания, так как расстояние между ядрами связанных атомов меньше, чем сумма радиусов атомов. Межъядерное расстояние принимают за длину химической связи. Образование связи происходит только в том случае, если этот процесс энергетически выгоден, поэтому образование связи всегда сопровождается выделением энергии.
Рис. 1. Образование химической связи.
Энергия химической связи – это то значение энергии (в кДж/моль), которое необходимо затратить для разрыва связи и которое выделяется при ее образовании.
При образовании связей, как правило, достраивается октет (восемь) электронов для связанных атомов, то есть их внешняя электронная оболочка становится завершенный, что и придает стабильность молекуле или кристаллу и делает эту систему равновесной.
Схемы образования химических элементов бывают атомные или ковалентные (полярные и неполярные), ионные, металлические, водородные:
- ковалентная химическая связь – это связь, осуществляемая за счет образования общих электронных пар. Неполярная ковалентная связь образуется между атомами с одинаковой электроотрицательностью. полярная ковалентная связь образуется между атомами, электроотрицательности которых незначительно отличаются.
Рис. 2. Ковалентная химическая связь.
- ионная связь – химическая связь, возникающая между ионами в результате действия электростатических сил притяжения
- металлическая связь – характерна для элементов, атомы которых на внешнем уровне имеют мало валентных электронов, слабо удерживающихся в атоме, и большое количество энергетически близких свободных орбиталей.
- водородная связь – слабая связь физической природы, которая образуется между молекулами, содержащими электроотрицательные атомы (кислород О, азот N), которые имеют неподеленную электронную пару, и молекулами, в которых атом водорода имеет небольшой положительный заряд.
Рис. 3. Водородная химическая связь.
Что мы узнали?
Химический элемент – вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. Химические вещества образуются из элементов, которые вступают в химические связи. Эти связи могут быть ковалентными, водородными, ионными, металлическими.
Предыдущая
